DE2531024A1

DE2531024A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von salzen aus aluminium-salzschlacke

Info

Publication number: DE2531024A1
Application number: DE19752531024
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Schiller
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1977-01-13
Also published as: FR2317364A1

Description

DORNIER SYSTEM GMBH
Friedrichshafen

Reg. S 226

Verfahren zur Ruckgewinnung von Salzen aus Aluminium-Salzschlacke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Salzen'aus Aluminium-Salzschlacke.

Beim Umschmelzen, d. h. Wiederaufarbeiten von Aluminiumabfällen, sind insbesondere zwei Verfahren bekannt. Bei dem einen Verfahren wird das Aufschmelzen durch Induktionsheizung bewirkt, wobei jedoch dort nur Abfälle verwendet werden können, die keine oder nur geringe Verunreinigungen zeigen. Bei einem anderen Verfahren zum Umschmelzen von Aluminiumabfällen, die Verunreinigungen in Form von Folien, Farbresten, ölbeimengungen, Plastikbeschichtungen oder dergleichen enthalten, muß das Umschmelzen unter Zusetzen von Salz, und zwar meist Kaliumchlorid und Natriumchlorid-Gemisch, erfolgen. Diese Salzzusätze haben dabei die Aufgabe, das aufgeschmolzene Aluminium gegen den Luftsauerstoff abzudecken und Verunreinigungen aufzunehmen.

Bei dem zuletzt genannten Verfahren bleibt nach dem Schmelzvorgang Salzschlacke zurück, sog. Aluminium-Salzschlacke. Diese

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ORlQiNAL INSPECTED

Salzschlacke muß zum gegenwärtigen Zeitpunkt mit erheblichem Kostenaufwand auf Sondermüll-Deponien gebracht werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Aufarbeitung der Salzschlacke durch Herauslösen des Salzes mittels Wasser und nachfolgendem Eindampfen. Dieses Verfahren erfordert einen erheblichen Energieaufwand für den Verdampfungsvorgang und erhebliche Transportkosten, wenn die Aufbereitung z. B. in einer zentralen Aufbereitungsanlage gemeinsam für mehrere Umschmelzbetriebe geschehen soll.

Es ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Aluminium aus Aluminiumabfällen bekannt, bei dem eine Mischung des zur Wiedergewinnung bestimmten Aluminiumabfalls mit einer Schmelze, die eine niedrigere Dichte aufweist als Aluminium, unter gleichzeitiger Zirkulation der Schmelzmasse auf eine Temperatur erhitzt wird, die zum Schmelzen des Aluminiums ausreicht. Damit soll erreicht werden, daß sich die Metalltröpfchen nach dem Schmelzen unter der Salzschmelze absetzen und eine Abtrennung des geschmolzenen Aluminiums aus der Salzschmelze gestatten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die den bisher bekannten Schaelzverfahren bzw. Umschmelzverfahren unter Beigabe von Schmelzsalzen anhaftenden Mängel zu reduzieren und ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, Energie als auch Wasser einzusparen. Ferner soll erreicht werden, daß die Abfalltonnage verringert und dos Transportaufkomaen wesentlich vermindert wird.

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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch aas verfahren gelöst, daß die Aluminium-Salzschlacke solange in geschmolzenem Zustand gehalten wird, bis die Verunreinigungen (z. B. Al₀O₀ und metalle ο

üsches Aluminium) aus der Aluminium-Salzschlacke aussedimentieren und daß nachfolgend das Salz vom Sediment oder umgekehrt getrennt wird. Mittels des erfindungsgemäß angegebenen Verfahrens wird erreicht, daß zumindest ein Teil des fUr den Umschmelzprozeß benötigten Salzes eingespart wird, in dem das ausgeschiedene Salz wieder dem Schmelz» prozeß im Schmelzofen zugeführt werden kann. Zugleich wird eine Verringerung des Anteils des Abfalls, d.h. von Aluminium-Salzschlacke, erreicht. Außerdem wird sowohl an Energie als auch an Wasser erheblich eingespart. Ferner braucht hierbei nicht mehr auf eine optimale Beladung des Salzes mit Verunreinigungen Rucksicht genommen zu werden, wodurch sich eine Durchsatzsteigerung fUr den Umschmelzofen erzielen läßt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht eine Weiterbildung darin, daß aus der Schmelze im Umschmelzofen die Wärmezufuhr ohne Unterbrechung des Umschmelzvorganges aufrecht erhalten und die Schmelze aus Aluminium-Salzschlacke in geschmolzenem Zustand bis zum Aussedimentieren der Verunreinigungen gehalten wird. Damit wird erreicht, daß die Aluminium-Salzschlacke nicht aus dem erkalteten Zustand unter entsprechender Wärmezufuhr und dafUr notwendigen Energieaufwand wieder in eine Schmelze umgewandelt werden muß. Die Energie-

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einsparung ist dabei beträchtlich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aluminium-Salzschlacke aus dem Schmelzofen in einen gesonderten, beheizbaren Sediraentationsbehülter entleert, in diesem Behälter geschmolzen sowie in diesem Zustand bis zum Aussedimentieren der Verunreinigungen gehalten wird. Der Schmelzofen, z. B. ein Drehtrommelofen, ist dabei fUr weitere Umschmelzvorgänge frei und das Aussedimentieren kann in den besonderen, beheizbaren Sedimentationsbehältern erfolgen. Dabei wird die Kapazität der Drehtrommelöfen wesentlich gesteigert.

Es besteht ferner ein Merkmal darin, daß die Schmelze der Aluminium-Salzschlacke aus dem Schmelzofen abgezogen und einem oder mehreren gesonderten, beheizbaren Sedimentationsbehältern unter Aufrechterhaltung der Schmelze aus dem Schmelzofen zugeführt wird und die Verunreinigungen dort aussedimentieren. Auch hierbei wird durch die Vermeidung des Wiederaufschmelzens der Aluminium-Salzschlacke erheblich an Energie eingespart.

Es ist außerdem ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß zur Unterstützung des Aussedimentierens der Verunreinigungen auf die Schmelze der Aluminium-Salzschlacke eine zentrifugale oder lineare Beschleunigungskraft zur Einwirkung gebracht wird. Durch einen solchen Verfahrensschritt wird der Aussedimentationsvorgang wesentlich beschleunigt. Es können dabei sowohl zentrifugale Kräfte eingesetzt werden oder es können auch auf die Sedimentationsbehälter einwirkende,

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die Erdonziehungskröfte verstärkende lineare Beschleunigungskräfte aufgebracht werden.

In der Zeichnung ist eine Umschmelzanlage zur Erläuterung des Verfahrensablaufs gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Komponenten der Umschmelzanlage,

Fig. 2 zeigt gegenüber Fig. 1 weitere Einzelheiten der Umschmelzanlage.

Gemäß Fig. 1 ist mit 1 der als Drehtrommelofen ausgebildete Schmelzofen bezeichnet. Die Beheizung des Ofens 1 wird hier mittels einer Ölfeuerung bewirkt, deren Ölbrenner 2 in üblicher Weise in die Schmelztrommel 3 eingesetzt sind. Die Schmelztrommel 3 rotiert während des Schmelzvorgangs um ihre Längsachse A. . Das zu schmelzende Gut in der Drehtrommel 3 des Ofens 1 ist mit 5 bezeichnet. Das zu schmelzende Gut besteht in üblicher Weise aus 75 % NaCl, 25 % K Cl und Flußmitteln, sowie aus den aufzubereitenden Aluminiumabfällen. Zusätzlich dazu kann aus Aluminium-Schlacke aufgearbeitetes Aluminium enthalten sein.

Dem Drehtrommelofen 1 sind zur Aufbereitung des Schmelzgutes 5 entsprechende Komponenten vorgeschaltet. 6 stellt die Komponente zur Aufarbeitung von Aluminium-Schlacke dar. Mit 7 ist die Komponente zur Aufarbeitung von Drehspänen und mit δ die Komponente zur Aufbereitung von Aluminiumschrott bezeichnet. 9 stellt die Zuführung von Aluminium-

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barren zu einem dem Drehtrommelofen nachgeschalteten Konverter 15 dar, der auch das aus dem Schmelzofen 1 abgezogene Aluminium aufnimmt. An den Konverter 15 ist ferner noch die zur Läuterung dienende Chlorlieferanlage 10 angeschlossen.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist die Trommel 3 des Trommelschmelzofens 1 mit ihrer Längsachse A. neigbar angeordnet. Die Salzschlacke wird aus der Trommel 3 einem Sedimentationsbehälter 20 zugeführt, dem eine im Gegensatz zum Aufbau der Heizeinrichtung nach Fig. 1 eine Induktionsheizeinrichtung 21 zugeordnet ist. Im Sedimentationsbehälter 20 wird die Aluminium-Salzschlacke unter Wärmezufuhr durch die Einrichtung 21 in geschmolzenem Zustand und in Ruhe gehalten, so daß die einzelnen Komponenten, nämlich Salz bzw. Verunreinigungen, aussedimentieren können. Nach dem Aussedimentieren wird das Salz S abgezogen und kann, wie durch die Pfeile A₅ angegeben, erneut dem Trommelofen 1 zugeführt werden. Wie die Fig. 2 noch erkennen läßt, sind im Sedimentationsbehälter 20 die Verunreinigungen mit V und das Salz mit S bezeichnet, wobei hier der abgeschlossene SedimentationsVorgang, innerhalb dem die Schmelze der Aluminium-Salzschlacke in Ruhe gehalten wird, dargestellt ist. Darunter soll verstanden werden, daß auf die Schmelze kein mischender Einfluß genommen wird.

Der Sedimentationsvorgang kann in günstiger Weise bezüglich des Zeitaufwands durch die Einwirkung entweder von Zentrifugalkräften oder auch von zur Erdanziehung zusätzlichen Beschleunigungskräften beeinflußt

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werden. Mittels des Pfeils A sind die auf den Sedimentationsbehälter 20 einwirkenden zusätzlichen Beschleunigungskräfte angedeutet. Der Pfeil A¹ deutet die wesentlich geringeren Rückführkräfte bei Zurückführen des Behälters 20 in die Ausgangsstellung an.

Da Zentrifugen bekannter Bauart der auftretenden Wärmebelastung nicht standhalten können, ist es denkbar, speziell eingerichtete Schleudergußmaschinen zu verwenden.

Der Abzug der einzelnen Komponenten V bzw. S aus dem Sedimentationsbehälter 20 geschieht unter Aufrechterhaltung der Schmelztemperatur. Das aufschwimmende, von den Verunreinigungen befreite Salz kann nach dem Aussedimentieren an der Oberfläche der Schmelze abgezogen und dem Schmelzofen 1 wiederum zugeführt werden. Die Verunreinigungen können anschließend oder gleichzeitig mit dem Abziehen des Salzes mittels üblicher Aufbereitungsverfahren weiter verarbeitet oder einer Deponie zugeführt werden. Es ist auch denkbar, das Aussedimentieren der Verunreinigungen in der Aluminiumschmelze erfolgen zu lassen.

3. Juli 1975
KJ 10/Be/ke

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Claims

Reg. S 226 λ Patentansprüche :

1. Verfahren zur Ruckgewinnung von Salzen aus Aluminium-Salzschlacke, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Salzschlacke solange in geschmolzenem Zustand gehalten wird, bis die Verunreinigungen

(z. B. Al-Og und metallisches Aluminium) aus der Aluminium-Salzschlacke aussedimentieren und daß nachfolgend das Salz vom Sediment oder umgekehrt getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Schmelze im Umschmelzofen die Wärmezufuhr ohne Unterbrechung des Schmelzvorganges aufrecht erhalten und die Schmelze aus Aluminium-Salzschlacke in geschmolzenem Zustand bis zum Aussedimentieren der Verunreinigungen gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspxu ch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Salzschlacke aus dem Schmelzofen in einen gesonderten, beheizbaren Sedimentationsbehälter entleert, in diesem Behälter geschmolzen sowie in diesem Zustand bis zum Aussedimentieren der Verunreinigungen gehalten wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze der Aluminium-Salzschlacke aus dem Schmelzofen abgezogen und einem oder mehreren gesonderten, beheizbaren Sedimentationsbehältern unter Aufrechterhaltung der Schmelze aus dem Schmelzofen zugeführt wird und die Verunreinigungen dort aussedimentieren.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Aussedimentierens der Verunreinigungen auf die Schmelze der Aluminium-Salzschlacke eine zentrifugale oder lineare Beschleunigungskraft einwirkt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der geschmolzenen Verunreinigungen (V) vom Salz (S) bzw. umgekehrt kontinuierlich erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des aussedimentierten geschmolzenen Salzes (S) in den Umschmelzofen zurückgeführt wird.

3. Juli 1975
KJ 10/Be/ke

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